材料概论练习题答案-1

材料科学导论习题解答材料科学导论作业第一章材料科学概论1.氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？[答]因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。

2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯[答]金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。

陶瓷有氯化钠、碳化硅。

聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。

复合材料有混凝土、玻璃钢。

3.下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏[答]汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。

电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。

剪刀的刀刃的硬度要强。

汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。

电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。

4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。

[答]μm（10nm）的颗粒称为纳米材料纳米材料有以下效应：⑴小尺寸效应⑵表面效应⑶量子尺寸效应⑷宏观量子隧道效应举例略第二章原子结构1.原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的Mg原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。

[答]M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/mol2.试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，试确定该原子的原子序数。

[答]N壳层内最大电子数为2×42 = 32。

但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数为70。

(本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。

(—)填空题1、机械设计常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标。

2、设计刚度好的零件，应根据刚度指标来选择材料。

3、TK是材料从韧性状态转变为脆性状态时的温度。

4、冲击韧性的单位是 J/cm2；延伸率的单位是 % ；屈服强度的单位是 MPa或N/mm2。

5、屈强比是屈服强度与抗拉强度之比。

6、材料主要的工艺性能有铸造性能、锻造性能、焊接性能、和切屑性能。

7、热敏电阻陶瓷可分为正温度系数（PTC）热敏陶瓷、负温度系数（NTC）热敏陶瓷和临界温度系数（CTR）热敏陶瓷。

8、无机胶凝材料可分为气硬性无机胶凝材料和水硬性无机胶凝材料。

9、石灰硬化包括干燥、结晶和碳化三个过程。

10、石膏可分为二水石膏、半水石膏、可熔石膏和无水石膏四大类。

11、水硬性无机胶凝材料是指既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料。

12、水泥按用途和性能可分为通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。

13、能产生激光的固体材料都是由（基质晶体）和（激活离子）两部分组成。

实际上掺杂离子就是（激活离子）14、铁氧体是作为（高频用磁性材料）而制备的金属氧化物烧结磁性体，它分为（软磁铁氧体）和（硬磁铁氧体）。

15、表征压电材料的参数是（机电耦合系数K）（K=通过压电效应转换的电能/输入的机械能），K值恒小于1，它是压电材料进行（机—电能量转换）的能力反映。

16、在三价稀土氧化物中掺入二价阳离子将产生（O2-空位），若掺入四价阳离子会产生（间隙氧离子），从而改变三价稀土氧化物的导电性。

17、判断材料是否具有超导性，有两个基本特征：一是（超导电性），二是（完全抗磁性）。

18、陶瓷材料的性能：具有（高熔点）、（高硬度）、高化学稳定性、耐高温、耐磨、耐氧化、耐腐蚀、（弹性模量大）等特点，但（塑性）、（韧性）、可加工性、抗热震性、使用可靠性不如金属材料。

19、普通陶瓷的主要原料是（黏土）（石英）（长石）。

20、陶瓷生产工艺过程比较复杂，但基本的工艺可分为（原料配制）、（坯料成型）、（制品烧结）等三大步骤。

材料概论习题及答案
1. 什么是材料？
材料是指用于制造或构成各种物品和工程的实物，通常具有一定方向性、物理性质和化学性质。

2. 材料分类的基本原则是什么？
材料分类的基本原则是根据其组成、结构和性质进行分类。

3. 金属材料的特点是什么？
金属材料的特点是具有良好的导电性、导热性、可塑性、韧性和强度，适用于高温、高压、高速、强腐蚀等极端工况下的使用。

4. 陶瓷材料的特点是什么？
陶瓷材料的特点是具有优异的耐腐蚀性、耐高温性和耐磨性，但是韧性和强度相对较低，易于破碎。

5. 高分子材料的特点是什么？
高分子材料的特点是具有良好的塑性、韧性和绝缘性，但是强度和刚度相对较差，易于老化和变形。

6. 复合材料的特点是什么？
复合材料的特点是将两种或两种以上不同材料经过特定的工艺组合而成，具有优异的性能，可以满足不同领域特定的需求。

7. 工程材料的应用范围包括哪些方面？
工程材料的应用范围包括建筑、装修、交通运输、电子、能源、医疗等方面。

8. 应该如何选取合适的材料？
应该根据使用环境、工作条件、使用要求等多方面因素来选取合适的材料，同时考虑材料的成本、可行性和环境影响等方面因素。

第一章测试1【判断题】 (10分)材料是人类社会生活的精神基础。

A.对B.错2【判断题】 (10分)青铜是铜锡合金。

A.对B.错3【判断题】 (10分)芯片是各种集成电路和原件刻蚀在线路板上的一个综合体。

A.错B.对4【判断题】 (10分)日常生活中家庭用到的空调洗衣机、冰箱电视的壳体材料基本是塑料这种高分子材料。

A.错B.对5【单选题】 (10分)材料是人类用于制造各种产品和有用物件的（）。

A.生产力B.原料C.设备D.物质6【单选题】 (10分)恩格斯曾经这样论述，人类从低级阶段向文明阶段的发展，是从学会制开始的。

A.青铜器B.瓷器C.陶器D.铁器7【单选题】 (10分)目前风力发电机叶片所用的材料为。

A.高分子材料B.金属材料C.无机非金属材料D.复合材料8【多选题】 (10分)根据材料对社会历史发展作用，人类社会按照材料命名可以包括的时代为。

A.铁器时代B.新材料时代C.石器时代D.青铜器时代E.硅时代9【多选题】 (10分)以金属为主制造的建筑物包括。

A.金门大桥B.港珠澳大桥C.埃菲尔铁塔D.世界贸易中心大厦E.三峡大坝10【多选题】 (10分)超导计算机中的运算速度可以达到每秒8000万次，元件完全不发热。

这些优异性能主要基于超导陶瓷的基本特征。

A.完全抗磁性B.高度绝缘性C.完全导电性D.良好导热性E.完美半导体第二章测试1【判断题】 (10分)材料的组成与结构决定了材料的基本性质。

A.错B.对2【判断题】 (10分)材料合成是把原子和分子通过分子间作用力的方式结合起来，最终变成有着微观结构的宏观材料。

A.错B.对3【判断题】 (10分)原子的核外电子,包括原子核，是可以借助于显微镜这样的设备观察到的。

A.对B.错4【判断题】 (10分)金属键就是带正电荷的金属原子与核外带负电荷的自由电子通过静电作用而形成的化学键。

A.对B.错5【单选题】 (10分)材料的宏观尺度，就是通过人的肉眼可以见到的超过人眼极限分辨率以上的尺度。

材料概论期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，材料的分类不包括以下哪一项？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 有机高分子材料D. 生物材料答案：D2. 材料的力学性能主要取决于材料的什么？A. 微观结构B. 宏观形状C. 表面处理D. 环境因素答案：A3. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C4. 陶瓷材料的主要特点是什么？A. 导电性好B. 导热性好C. 耐腐蚀D. 弹性好答案：C5. 有机高分子材料的分子结构通常是什么？A. 线型结构B. 网状结构C. 层状结构D. 纤维结构答案：A6. 材料的热处理过程通常不包括以下哪一项？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 焊接答案：D7. 材料的硬度是指材料的什么性质？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 抗磨损能力答案：D8. 金属材料的塑性变形通常发生在哪个温度区间？A. 室温B. 低温C. 高温D. 熔点附近答案：A9. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 所有上述因素答案：D10. 材料的断裂韧性是指材料在什么条件下的性能？A. 静载荷作用下B. 动载荷作用下C. 冲击载荷作用下D. 循环载荷作用下答案：D二、简答题（每题5分，共30分）1. 简述材料的热处理对材料性能的影响。

答案：材料的热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程来改变材料的微观结构，从而改善材料的宏观性能。

例如，退火可以降低材料的硬度，提高韧性；淬火可以提高材料的硬度和强度；正火可以消除材料的内应力，改善材料的塑性。

2. 什么是材料的疲劳寿命？影响疲劳寿命的因素有哪些？答案：材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下，从开始加载到发生疲劳断裂的时间。

影响疲劳寿命的因素包括材料的微观结构、材料的化学成分、载荷的大小和频率、环境因素等。

3. 什么是材料的断裂韧性？断裂韧性与材料的哪些性质有关？答案：材料的断裂韧性是指材料在受到冲击载荷作用下，抵抗裂纹扩展的能力。

第3章练习题1、金属材料分为两大类：（黑色金属）和（有色金属）。

2、铁具有同素异构体，从高温到低温的转变依次为：（δ铁素体）、（γ铁素体）、（α铁素体）。

3、纯金属的结晶与合金的结晶完全一样。

（错）4、铁碳合金相图包含三个基本相图，分别为：（共析反应）、（共晶反应）、（包晶反应）5、共晶钢的组织为珠光体。

（对）7、对整个钢件进行热处理有“四把火”，分别是：（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。

其中（在退应力去火中）钢的组织不发生变化，只是消除内应力。

8、钢表面渗碳的目的是使工件表面具有（耐磨性）和（高韧性）。

9、某合金工具钢的牌号9SiCr，代表的意义：（合金工具钢，平均碳的质量分数为0.90%，主要合金元素为铬，硅，其质量分数都小于1.5%）。

10、灰口铸铁、可锻铸铁以及球墨铸铁的相同点即都有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种组织。

（错）11、铝是面心立方晶格，镁是（密排六方晶格），铜具有（面心立方结构）。

12、以铝合金为例，介绍什么是固溶强化和时效。

固溶：合金元素加入铝中形成固溶体，造成晶格畸变，增加位错运动的阻力而提高强度。

时效：铝合金固溶处理后在时效过程中，第二相化合物从过饱和固溶体中弥散析出，与位错反生强烈的交互作用，使位错运动受阻，从而大幅度提高铝合金的强度。

13、铝合金的强化有四种方式，分别是：（固溶强化）、（时效强化）、（细晶强化）、（加工硬化）。

14、（铝）是镁合金中最重要的合金元素，可以提高镁合金的抗拉强度；（锌）和（锰）具有类似作用。

15、简单白铜的组元是（铜）和（镍）。

在固态下可以（）。

16、钛在固态有两种同素异构体，（α钛）和（β钛）。

最常用的是（α钛）和（α+β钛）。

α钛合金的（切削加工）性最好；（α+β钛）次之。

《材料概论》1.简述材料在国民经济和人民生活中的地位和作用答: 人类社会发展的历史证明, 材料是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础, 也是人类社会现代文明的重要支柱。

纵观人类利用材料的历史, 可以清楚的看到, 每一种重要材料的发现和应用, 都是人类支配自然的能力提高到一个新水平。

材料科学技术的每一次重大突破, 都会引起生产技术的革命, 大大加速社会发展的进程, 并给社会生产和人民生活带来巨大变化。

材料对社会、经济及科学技术活动的影响面大、带动力强, 既是支撑国民经济发展的基础产业, 也是当代科技创新的前沿, 更是人类社会进步的里程碑, 是社会文明程度的重要标志。

当今社会公认, 材料、能源和信息技术是现代文明的三大支柱。

从现代科学技术的发展史中可以看到, 每一项重大的新技术文明, 往往都有赖于新材料的发展。

所以材料是人类文明大厦的基石, 在国民经济和人民生活中有着重要的地位和作用。

2简述材料的分类及其性能特点答: （1）材料分为: 金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。

（2）性能特点: 金属材料: 工艺性能有铸造性、锻造性、深冲性、弯曲性、切削性、焊接性、淬透性等。

使用性能有力学性能、抗腐蚀性能、电磁性能、耐热性能等。

无机非金属材料: 力学性能有刚度、硬度、强度、塑性韧性等。

物理、化学性能有热性能、电性能、磁性能、光学性能、化学稳定性等。

高分子材料: 力学性能为低强度和高比强度、高弹性和低弹性模量、高耐磨性、塑性和韧性、蠕变。

物理化学性能有高绝缘性、高化学稳定性、高热膨胀性、低耐热性、低导热性、燃烧性。

复合材料：比强度和比模量高、良好的抗疲劳性、破损安全性好、减摩、耐磨和自润滑性好、工艺性和可设计性好。

此外还有高温性能和减震性能, 化学稳定性好, 具有隔热、耐烧蚀、光、磁等特殊性能。

3简述合成与加工、组成与结构、性质、使用性能四要素之间的关系。

答: 合成与加工、组成与结构、性质和使用性能四要素之间是相互影响相互制约紧密联系的。

材料概论练习题答案-1绪论1. 什么是材料？答：材料是由一定配比的若干相互作用的元素组成、具有一定结构层次和确定性能，并能用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质2. 人类文明历史与材料发展的关系？答：材料是人类文明的里程碑 ; 材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础；人类的历史曾以使用的主要材料来加以划分。

3.材料按组成、结构特点可分为哪几类？无机非金属材料水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料金属材料黑色、有色、特殊金属材料高分子材料塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂复合材料- 碳材料金属基、陶瓷基、树脂基、碳4. 材料科学与工程的概念？答：材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们性能与应用之间有关知识开发和应用的科学。

它是一个多学科的交叉领域，是从科学到工程的一个专业连续领域。

同时材料科学与工程学科以数学、力学及物理、化学自然科学为基础，以工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学和工程学。

5.日本专家岛村昭治将材料的发展历史划分为哪五代？答：旧石器时代新石器时代青铜器时代铁器时代高分子材料与硅材料时代第二章MSE 的四个基本要素1.材料科学与工程的四个要素是什么？答：组成，结构，合成与加工，性质 / 使用性能2.什么是材料的化学组成？相的概念？材料相的组成？答：材料的化学组成：组成材料最基本、独立的物质，可为纯元素或稳定的化合物，以及其种类和数量；相：材料中具有同一化学成分并且结构相同的均匀部分称为相；组成材料的相的种类和数量称为相组成3. 什么是材料的结构？答：材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。

包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。

材料的结构决定材料的性能4. 材料的合成的概念？材料加工的概念？答：合成：常常是指原子和分子组合在一起制造新材料所采用的物理和化学方法。

合成是在固体中发现新的化学现象和物理现象的主要源泉。

材料概论复习题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪一项不是材料的基本性能？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 经济性能答案：D2. 材料的微观结构对其宏观性能的影响主要体现在哪些方面？A. 力学性能B. 热学性能C. 电学性能D. 所有以上选项答案：D3. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢铁B. 铝合金C. 陶瓷D. 铜合金答案：C4. 材料的断裂韧性通常用来描述材料的哪种特性？A. 硬度B. 韧性C. 脆性D. 弹性答案：B5. 材料的疲劳寿命主要受哪些因素的影响？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 应力集中D. 所有以上选项答案：D6. 材料的热处理过程中，淬火的主要目的是？A. 提高硬度B. 提高韧性C. 提高耐腐蚀性D. 提高导电性答案：A7. 以下哪种材料具有最好的导电性能？A. 塑料B. 橡胶C. 玻璃D. 银答案：D8. 材料的塑性变形通常发生在哪个温度区间？A. 低于玻璃化转变温度B. 在玻璃化转变温度附近C. 高于玻璃化转变温度D. 以上都不对答案：C9. 材料的断裂模式主要分为哪两种？A. 拉伸断裂和压缩断裂B. 剪切断裂和拉伸断裂C. 脆性断裂和韧性断裂D. 疲劳断裂和蠕变断裂答案：C10. 材料的硬度通常通过哪种测试来测量？A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 硬度测试D. 冲击测试答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1. 材料的_______性能是指材料在受到外力作用时，抵抗变形和破坏的能力。

答案：力学2. 材料的热膨胀系数是指材料在单位温度变化下长度变化的_______。

答案：比例3. 金属材料的强化机制主要包括_______强化、_______强化和_______强化。

答案：固溶，加工，沉淀4. 陶瓷材料的主要特点是_______、_______和_______。

答案：高硬度，高熔点，低热导率5. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指聚合物从_______状态转变为_______状态的温度。

1高分子材料的性能特点组成：主要由C、H、O组成<无机高分子,如玻璃>分子量多分散性,只有一定的范围,是分子量不等的同系物的混合物；分子量很大〔104-107,甚至更大〕没有固定熔点,只有一段宽的温度范围；没有沸点和固定的熔点,分子间力很大,加热到200o C-300o C以上,材料破坏〔降解或交联〕。

链式结构,柔性分子链由于这一突出特点,聚合物显示出了特有的性能,表现为"三高一低一消失"。

既是：⏹高分子量⏹高弹性⏹高黏度、⏹结晶度低、⏹无气态。

因此这些特点也赋予了高分子材料〔如复合材料、橡胶等〕高强度、高韧性、高弹性等特点。

大部分高分子的主链具有一定的内旋转自由度。

2弹性模量的定义与意义定义：一般地讲,对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变〔称为"应变"〕,"弹性模量"的一般定义是：应力除以应变。

意义：3.橡胶的特点1〕高弹性橡胶的弹性模量小,一般在1～9.8MPa。

伸长变形大,伸长率可高达1000%,仍表现有可恢复的特性,并能在很宽的温度〔-50～150℃〕范围内保持有弹性。

〔2〕粘弹性橡胶是粘弹性体。

由于大分子间作用力的存在,使橡胶受外力作用。

产生形变时受时间、温度等条件的影响,表现有明显的应力松驰和蠕变现象。

〔3〕缓冲减震作用橡胶对声音与振动和传播有缓和作用,可利用这一特点来防除噪音和振动。

〔4〕电绝缘性橡胶和塑料一样是电绝缘材料,天然橡胶和丁基橡胶和体积电阻率可达到1015Ωcm以上。

〔5〕温度依赖性高分子材料一般都受温度影响。

橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆,在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧。

〔6〕具有老化现象如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因环境条件的变化而发生老化,使性能变坏,使寿命缩短。

〔7〕必须硫化橡胶必须加入硫黄或其它能使橡胶硫化〔或称交联〕的物质,使橡胶大分子交联成空间网状结构,才能得到具有使用价值的橡胶制品,但是,热塑性橡胶可不必硫化。

绪论1 ．[材料l］马克思恩格斯在1872 年为《共产党宣言》所写的序言中指出：“不管最近25 年来的情况发生了多大的变化，这个《宣言》中所阐述的一般原理整个说来直到现在还是完全正确的……由于最近25 年来大工业有了巨大发展而工人阶级的政党组织也跟着发展起来，由于首先有了二月革命的实际经验而后来尤其是有了无产阶级第一次掌握政权达两月之久的巴黎公社的实际经验，所以这个纲领现在有些地方已经过时了。

特别是公社已经证明：‘工人阶级不能简单地掌握现成的国家机器，并运用它来达到自己的目的。

'”[材料2] 恩格斯在1895 年时指出：但是，历史表明我们也曾经错了，暴露出我们当时（1848 年革命时期，编者）的看法只是一个幻想。

历史走得更远：它不仅打破了我们当时的错误看法，并且还完全改变了无产阶级借以进行斗争的条件。

1848 年的斗争方法，今天在一切方面都已经过时了，这一点值得在这里比较仔细地加以探讨。

[材料3］恩格斯指出：“我们还差不多处在人类历史的开端，而将来纠正我们的错误的后代，大概比我们有可能经常以十分轻蔑的态度纠正其认识错误的前代要多得多。

”[材料4] 恩格斯在《英国状况―评托马斯•卡莱尔的“过去和现在”》一文中指出：“他说的很对，任何一种社会哲学，只要它还把某几个论点奉为自己的最终结论，还在开莫里逊氏丸（意即‘包医百病的灵丹妙药’―引者注），它就远不是完备的；我们最需要的不是干巴巴的几条结论，而是研究。

结论要是没有使它得以成为结论的发展，就毫无足取，这一点我们从黑格尔那时就已经知道了；结论如果变成一种故步自封的东西，不再成为继续发展的前提，它就毫无用处。

但结论在一定时期应当有一定的形式，在自己的发展过程中应当摆脱模棱两可的不确定性，应当形成明确的思想。

”结合上述材料，谈谈我们对待马克思主义应有的科学态度，怎样才能把坚持和发展马克思主义统一起来。

坚持一切从实际出发，理论联系实际，实事求是，在实践中检验真理和发展真理，是马克思主义最重要的理论品质。

材料概论作业题和答案11什么是材料科学与工程？材料科学与工程的四要素是什么？材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程材料性能与使用效能以及它们之间的关系。

2材料科学与工程的四个基本要素：组成与结构、合成与生产过程、性质及使用效能。

1、简述晶体的定义和特点？晶体是指其内部粒子呈规则排列的物质。

晶体的特点：一般具有规则的外形；有固定的熔点；各向异性。

2、简述金属中常见的三种晶体结构及每种结构的特点？体心立方晶格：体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体，并且在立方体的体中心还有一个原子，晶格常数a=b=c，通常只用a 表示。

每个体心立方晶胞中仅含有8×1/8+1＝2个原子。

面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体，但在立方体的每个面上还各有一个原子。

晶格常数a=b=c，通常只用a表示。

晶胞中包含有8×1/8+6×1/2＝4个原子。

密排六方晶格：密排六方晶格由12个原子构成的简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。

晶格常数a＝b≠c，c/a=1.633。

晶胞中所含原子数6×1/6×2+2×1/2+3＝6个原子。

3、金属变形有哪几个阶段？金属塑性变形对其组织和性能有何影响？金属变形的三个阶段：弹性变形，塑性变形，断裂三个阶段。

影响：（1）塑性变形对金属性能的影响：产生加工硬化。

（2）塑性变形对金属组织的影响：形成纤维状组织、形成亚结构、产生形变织构。

（3）使金属晶体缺陷增多，并产生残余应力。

残余应力的存在会导致材料及工件产生变形、开裂、耐蚀性下降等有害影响。

4、简述碳钢的牌号与用途。

（1）普通碳素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。

数字表示最低屈服强度。

Q195、Q215、Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等。

Q255、Q275可轧制成型钢、钢板等。

材料概论复习题及答案一、选择题1. 材料科学的主要研究内容是什么？A. 材料的加工工艺B. 材料的性能与应用C. 材料的微观结构与宏观性能的关系D. 所有以上选项答案：D2. 金属材料的强化机制主要包括哪些？A. 固溶强化B. 细晶强化C. 相变强化D. 所有以上选项答案：D3. 非晶态材料的特点是什么？A. 具有长程有序性B. 具有短程有序性C. 没有固定的熔点D. 具有规则的晶体结构答案：C二、填空题4. 材料的力学性能主要包括________、________和________。

答案：硬度、韧性、弹性5. 陶瓷材料通常具有________、________和________等特性。

答案：高硬度、高熔点、耐腐蚀三、简答题6. 简述材料的分类及其特点。

答案：材料通常分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。

金属材料具有良好的导电性和导热性，较高的强度和韧性。

无机非金属材料如陶瓷和玻璃，具有高硬度、高熔点和耐腐蚀性。

有机高分子材料具有良好的弹性和可塑性，易于加工。

复合材料结合了两种或两种以上材料的优点，具有更优异的性能。

四、论述题7. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。

答案：材料科学是现代科技发展的重要基础和推动力。

随着科技的进步，对材料的性能要求越来越高，新材料的研究和开发成为科技发展的关键。

例如，在航空航天领域，轻质高强度的材料是实现飞行器性能提升的关键；在电子行业，高性能的半导体材料是推动电子设备小型化、功能化的重要保障；在生物医学领域，生物兼容性好的材料对于人工器官的制造至关重要。

因此，材料科学的发展直接关系到科技进步和人类生活质量的提高。

五、计算题8. 某金属材料的屈服强度为300 MPa，抗拉强度为500 MPa，若要计算其弹性模量，需要知道其应力-应变曲线上的哪两个点？答案：要计算弹性模量，需要知道屈服点的应力和应变，以及弹性极限的应力和应变。

屈服强度为300 MPa时对应的应变点，以及抗拉强度为500 MPa时对应的应变点。

材料概论的课后练习题及答案1.人类使用材料的历史经历了哪些时代？答：人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。

2.材料的化学(键)分类和使用性能分类？答：材料的化学(键)分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。

材料的使用性能分类：结构材料、功能材料。

3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程？答：材料科学：一门以固体材料为研究对象，以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科。

材料工程：运用材料科学的理论知识和经验知识，为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。

材料科学与工程：研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺)、性能、使用效能(用途)四者之间相互关系和规律的一门科学。

4.简述无机非金属材料及其特点？答：无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O)的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C-H-O 链。

无机非金属材料的特点：①组成：一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O)的化合物。

②结构：结合键主要为离子键、共价键或离子－共价混合键。

③性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性，宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性，很差的延展性及耐冲击性。

④合成与制备(艺)：(暂忽略)。

⑤使用效能(应用)：(暂忽略)。

作业21.从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系？答：①CaO-SiO2二元相图。

②矿物组成与化学组成的关系：在870-1125℃之间，随着SiO2质量分数的降低，CaO质量分数的提高，所形成的矿物组成依次为α磷石英，α磷石英+β-CS，β-CS，β-CS+C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。

《环境材料概论》复习思考题1-1．简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。

（看书用自己的话说说）答：1、材料是国民经济和社会发展的基础和先导，与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。

2、16实际以来，人类经历了两次世界范围的产业革命，均离不开新材料的开发。

3、21世纪的经济仍然是建立在物质基础之上，随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高，现代社会对材料及其产品的需求增长也更加迅猛。

1-2．用自己的理解给出生态环境材料的定义。

答：1、生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。

（注意：环境、使用、经济三个性能）2、生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。

1-3．生态环境材料的特征是什么？答：从材料本身性质来看，主要特征是：1、无毒无害、减少污染，包括避免温室效应和臭氧层破坏等。

2、全寿命过程对资源和能源消耗少。

3、可再生循环利用，容易回收。

4、材料的高使用效率等。

按照有关的研究报道和生态环境材料的要求，其特征有：1、节约能源；2、节约资源；3、可重复使用；4、可循环再生；5、结构可靠性；6、化学稳定性；7、生物安全性；8、有毒、有害替代；9、舒适性；10、环境清洁、治理功能。

1-4．你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。

（举例之后还要简要说明一下）答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂环境工程材料天然资源环境材料电磁波防护类材料电子功能材料领域的毒害元素替代材料1-5．画出传统材料和生态环境材料的材料—环境系统图并说明两者的区别与联系。

2-1．材料是如何分类的？研究材料的四要素是什么？答：根据材料的物理和化学属性分为：金属材料、非金属材料、有机高分子材料、复合材料；研究材料的四要素是：组成、结构、加工工艺及性能与用途。

1什么是材料科学与工程？材料科学与工程的四要素是什么？材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程材料性能与使用效能以及它们之间的关系。

2材料科学与工程的四个基本要素：组成与结构、合成与生产过程、性质及使用效能。

1、简述晶体的定义和特点？晶体是指其内部粒子呈规则排列的物质。

晶体的特点：一般具有规则的外形；有固定的熔点；各向异性。

2、简述金属中常见的三种晶体结构及每种结构的特点？体心立方晶格：体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体，并且在立方体的体中心还有一个原子，晶格常数a=b=c，通常只用a表示。

每个体心立方晶胞中仅含有8×1/8+1＝2个原子。

面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体，但在立方体的每个面上还各有一个原子。

晶格常数a=b=c，通常只用a表示。

晶胞中包含有8×1/8+6×1/2＝4个原子。

密排六方晶格：密排六方晶格由12个原子构成的简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。

晶格常数a＝b≠c，c/a=1.633。

晶胞中所含原子数6×1/6×2+2×1/2+3＝6个原子。

3、金属变形有哪几个阶段？金属塑性变形对其组织和性能有何影响？金属变形的三个阶段：弹性变形，塑性变形，断裂三个阶段。

影响：（1）塑性变形对金属性能的影响：产生加工硬化。

（2）塑性变形对金属组织的影响：形成纤维状组织、形成亚结构、产生形变织构。

（3）使金属晶体缺陷增多，并产生残余应力。

残余应力的存在会导致材料及工件产生变形、开裂、耐蚀性下降等有害影响。

4、简述碳钢的牌号与用途。

（1）普通碳素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。

数字表示最低屈服强度。

Q195、Q215、Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等。

Q255、Q275可轧制成型钢、钢板等。

（2）优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。

大一材料概论考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪一项不是材料的基本性能？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 电磁性能答案：D2. 金属材料的塑性变形主要通过哪种机制实现？A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案：B3. 陶瓷材料的主要特点是？A. 高强度、高韧性B. 高硬度、低韧性C. 高韧性、低硬度D. 低硬度、高韧性答案：B4. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指？A. 聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度B. 聚合物从橡胶态转变为玻璃态的温度C. 聚合物从液态转变为固态的温度D. 聚合物从固态转变为液态的温度答案：A5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 玻璃钢B. 碳纤维增强塑料C. 铝合金D. 钛合金答案：D6. 金属材料的热处理过程中，淬火的主要目的是？A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少塑性D. 改善耐腐蚀性答案：A7. 材料的疲劳是指在循环载荷作用下材料的？A. 塑性变形B. 断裂C. 磨损D. 腐蚀答案：B8. 材料的断裂韧性是指材料在断裂前吸收能量的能力，通常用哪个参数表示？A. 应力B. 应变C. 硬度D. 韧性答案：D9. 材料的蠕变是指在恒定应力作用下材料发生的？A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 相变答案：B10. 材料的硬度通常是指材料的？A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 抗剪强度D. 抗磨损能力答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在__________下应力与应变的比值。

答案：弹性变形2. 金属材料的疲劳寿命与__________有关。

答案：循环载荷的频率和应力幅值3. 材料的断裂韧性KIC的单位是__________。

答案：MPa√m4. 材料的热膨胀系数是指单位温度变化下材料长度的__________。

答案：相对变化5. 材料的导热系数是指单位时间内通过单位面积的材料，单位温差下的热量。

材料学概论考研试题及答案试题：一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 材料科学中的“相”是指：A. 物质的宏观形态B. 物质的微观结构C. 物质的化学成分D. 物质的物理状态2. 下列哪项不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 形变强化C. 相界强化D. 腐蚀强化3. 陶瓷材料的主要特点是：A. 高强度和高韧性B. 高硬度和低密度C. 高导电性和高热导率D. 低强度和高塑性4. 下列关于合金的说法错误的是：A. 合金的熔点通常低于其组成金属的熔点A. 合金的硬度通常高于其组成金属的硬度C. 合金的耐腐蚀性通常高于其组成金属的耐腐蚀性D. 合金的导电性通常低于其组成金属的导电性5. 聚合物的玻璃化转变温度（Tg）是指：A. 聚合物从橡胶态转变为玻璃态的温度B. 聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度C. 聚合物从液态转变为固态的温度D. 聚合物从固态转变为液态的温度二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。

2. 描述一下什么是纳米材料，并说明其独特的物理性能。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 一块合金的质量为100克，其中含有20克的铝和30克的铜。

如果合金的密度为2.8g/cm³，求合金的体积。

2. 一个立方体形状的钢材，其边长为0.1米，若钢材的杨氏模量为200 GPa，求该立方体钢材在受到100 N的拉伸力作用下，其长度的相对变化量。

四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述材料的断裂韧性与其微观结构之间的关系。

答案：一、单项选择题1. B2. D3. B4. D5. B二、简答题1. 金属的疲劳现象是指在低于材料屈服强度的循环应力作用下，材料发生逐渐的损伤累积，最终导致断裂的现象。

影响疲劳的因素包括应力集中、材料的微观结构、表面处理、环境因素等。

2. 纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米级尺寸的材料。

由于其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，纳米材料展现出许多特殊的物理性能，如高强度、高热导率、高电导率以及特殊的光学和磁学性质。

材料概论（双语）东华理工大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.结构材料和功能材料是依据材料组成来划分的。

A:错 B:对答案:A2.Metals in general have high electrical conductivity, high thermal conductivity,and high density.A:错 B:对答案:B3.金属材料中不含非金属元素。

A:对 B:错答案:B4.铜是黑色金属。

A:错 B:对答案:A5.锌是有色金属。

A:错 B:对答案:B6.以下哪种是黑色金属？A:锌 B:铁 C:铜 D:铝答案:B第二章测试1.哪种原料为陶瓷体提供玻璃相？A:石英 B:粘土 C:长石 D:粘结剂答案:C2.哪种原料为陶瓷体提升白度？A:长石 B:粘土 C:石英 D:粘结剂答案:C3.陶瓷瓶的制作一般采用注浆成型。

A:错 B:对答案:B4.干燥的方法主要排除坯体中的哪类水？A:吸附水 B:自由水 C:化学结合水答案:B5.Glass is a non-crystalline product of fusion which has been cooled to a rigidcondition.A:错 B:对答案:B6.水泥生产用回转窑的高端是进料口，低端是燃料进口。

A:错 B:对答案:B7.下列哪个不是硅酸盐水泥的化学组成？A:氧化钙 B:氧化钠 C:二氧化硅 D:氧化铝答案:B8.下列哪些是硅酸盐水泥的矿物组成？A:三水铝石 B:硅酸二钙 C:铝酸三钙 D:硅酸三钙答案:BCD第三章测试1.高碳钢的碳含量在百分之零点六到百分之一点四之间。

是一类硬度最大、强度最高、延性最差的碳钢。

A:对 B:错答案:A2.哪种元素是不锈钢不锈的原因？A:镉 B:钴 C:铁 D:铬答案:D3.黄铜的主要合金元素是什么？A:铜 B:锌 C:铁 D:锡答案:B4.青铜的主要合金元素是什么？A:铜 B:锌 C:铁 D:锡答案:D5.黄铜的强度比青铜要高。